DE19829214A1 - Kommunikationssteuervorrichtung - Google Patents
KommunikationssteuervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kommunikationssteuervorrichtung zur Über
tragung analoger und digitaler Daten.
Als ein Beispiel einer Kommunikationssteuervorrichtung ist in dem japani
schen offengelegten Patent Nr. Hei 6-276570 ein Steuersystem offenbart,
welches in einem Fahrzeug eingesetzt wird, um mehrere elektrische Aus
rüstungsgegenstände zu steuern, die an dem Fahrzeug angebracht sind. Das
offenbarte Fahrzeugsteuersystem umfaßt eine Mehrzahl von Eingabe/Aus
gabemitteln sowie ein zentrales Steuermittel. Die Eingabe/Ausgabemittel
umfassen:
ein Sensorausgabelesemittel zum Einholen von Signalen, welche von an der elektrischen Ausstattung angebrachten Sensoren ausgegeben werden;
ein Eingabedatenerzeugungsmittel zum Erzeugen von Eingabedaten aus einer Ausgabe des Sensorausgabelesemittels; und
erste Kommunikationsmittel jeweils zum Umwandeln einer Ausgabe des Eingabedatenerzeugungsmittels in ein Signal mit einem im voraus festgelegten Übertragungsformat und Ausgeben dieses Signals an ein Datenkommunikationsnetzwerk sowie zum Extrahieren eines Aktivierungs signals zur Aktivierung der elektrischen Ausstattung aus einem von dem Datenkommunikationsnetzwerk erhaltenen Signal.
ein Sensorausgabelesemittel zum Einholen von Signalen, welche von an der elektrischen Ausstattung angebrachten Sensoren ausgegeben werden;
ein Eingabedatenerzeugungsmittel zum Erzeugen von Eingabedaten aus einer Ausgabe des Sensorausgabelesemittels; und
erste Kommunikationsmittel jeweils zum Umwandeln einer Ausgabe des Eingabedatenerzeugungsmittels in ein Signal mit einem im voraus festgelegten Übertragungsformat und Ausgeben dieses Signals an ein Datenkommunikationsnetzwerk sowie zum Extrahieren eines Aktivierungs signals zur Aktivierung der elektrischen Ausstattung aus einem von dem Datenkommunikationsnetzwerk erhaltenen Signal.
Auf der anderen Seite umfaßt das zentrale Steuermittel ein mit dem
Datenkommunikationsnetzwerk verbundenes zweites Kommunikationsmittel
sowie ein Steuermittel zum Steuern der elektrischen Ausrüstung über das
zweite Kommunikationsmittel. An geschlossen an das Datenkommunikations
netzwerk wird das zweite Kommunikationsmittel dazu benutzt, Daten mit
jedem der ersten Kommunikationsmittel auszutauschen.
Mit dem soeben beschriebenen Fahrzeugsteuersystem kann die Zahl der
verwendeten Mikrocomputer reduziert werden, was eine Senkung der
Herstellungskosten für die in dem Fahrzeug benutzte elektrische Ausrüstung
erlaubt. Außerdem können auch die Zahl der an dem zentralen Steuermittel
vorgesehenen E/A-Anschlüsse und die Zahl der die E/A-Anschlüsse an dem
zentralen Steuermittel mit den Eingabe/Ausgabemitteln verbindenden
Leitungen verringert werden, was es ermöglicht, das zentrale Steuermittel
kompakt zu machen. Ferner kann eine Änderung der Eingabe/Ausgabemittel
spezifikation, die ein Austausch nach sich zieht, durch Hinzufügen oder
Entfernen von Leitungen vorgenommen werden, welche die E/A-Anschlüsse
mit den Eingabe/Ausgabemitteln verbinden. Als Folge kann auch die
Effizienz beim Entwickeln verbessert werden.
Das oben erläuterte Dokument offenbart zudem eine Ausführungsform, bei
der ein von einem Lenkradwinkelsensor ausgegebenes analoges Signal
mittels eines A/D-Wandlers zur Durchführung einer Analog/Digital-Wandlung
in digitale Daten umgewandelt wird und die digitalen Daten sodann an die
zentrale Steuereinheit übermittelt werden.
Wenn bei der herkömmlichen Kommunikationssteuervorrichtung die Zahl der
jeweils zur Ausgabe eines Analogsignals vorgesehenen Sensoren erhöht
wird, ist es notwendig, ebensoviele A/D-Wandler vorzusehen, wie neue
Sensoren hinzugekommen sind. Es ist somit wünschenswert, eine Kom
munikationssteuervorrichtung bereitzustellen, die es erlaubt, einen
gemeinsamen A/D-Wandler einer gemeinsamen A/D-Wandlungseinheit unter
einer Vielzahl von Sensoren zu teilen.
Zur Lösung dieser Problemstellung ist erfindungsgemäß eine Kommunika
tionssteuervorrichtung vorgesehen, umfassend Eingabe/Ausgabeleitungen
zur Verbindung einer Eingabe/Ausgabeeinheit und einer zentralen Steuer
einheit miteinander, wobei die zentrale Steuereinheit dazu verwendet wird,
den Prozeß einer Laststeuerung auf Grundlage von Eingabedaten durch
zuführen, welche von den Eingabe/Ausgabeleitungen kommen, und mit
einem A/D-Wandlungsmittel versehen ist und wobei die Eingabe/Ausgabe
einheit eingabeseitig mit einer Mehrzahl von Sensoren verbunden ist und
ausgabeseitig mit Lasten, etwa Aktuatoren, verbunden ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Eingabe/Ausgabeleitungen eine Übertragungsleitung zur
Übertragung digitaler Daten und eine Übertragungsleitung zur Übertragung
analoger Daten umfassen, daß die Eingabe/Ausgabeeinheit mit einem
Bussteuermittel versehen ist, um bei der Übertragung analoger Daten
spezielle Daten, die einen Sensortyp der analogen Daten angeben, über die
Übertragungsleitung zur Übertragung digitaler Daten zu übertragen, und daß
die zentrale Steuereinheit mit einem Steuermittel versehen ist, um erhaltene
analoge Daten unter Zuordnung der analogen Daten zu dem Sensortyp der
analogen Daten zu speichern.
Wenn ein analoges Signal über die Übertragungsleitung zur Übertragung
analoger Daten übermittelt wird, werden über die Übertragungsleitung zur
Übertragung digitaler Daten spezielle Daten übermittelt, die den Sensortyp
des analogen Signals angeben. Somit ist es nicht notwendig, A/D-Wandler
physikalisch unter Eingabeeinheiten aufzuteilen. Als Folge ist es lediglich
notwendig, ein über die Übertragungsleitung, die zur Übertragung analoger
Daten bestimmt ist, übertragenes analoges Signal in der zentralen Steuer
einheit in digitale Daten umzuwandeln, was es ermöglicht, die Kommuni
kationssteuervorrichtung kompakt zu machen und ihre Kosten zu reduzieren.
Wenn zudem ein neuer Sensor hinzugefügt wird, der ein analoges Signal
erzeugt, ist es nicht mehr erforderlich, Arbeit aufzuwenden, um einen
A/D-Wandler für diesen Sensor neu zu installieren.
Es kann vorgesehen sein, daß die Eingabe/Ausgabeeinheit mit internen
Schaltern versehen ist, um Stücke von durch die gleiche Mehrzahl der
Sensoren erzeugten analogen Daten stückweise zu schalten, wobei eine
Ausgangsseite der internen Schalter mit der Übertragungsleitung zur
Übertragung analoger Daten verbunden ist, und daß die den Sensortyp der
analogen Daten angebenden speziellen Daten Informationen sind, welche
einen Kanal eines der internen Schalter identifizieren.
Indem die Eingabe/Ausgabeeinheit mit einer Mehrzahl interner Schalter
versehen wird, um Stücke analoger Daten, welche durch die gleiche
Mehrzahl von Sensoren erzeugt werden, stückweise zu schalten, ist die
einzelne Übertragungsleitung zur Übertragung analoger Daten in der Lage,
die analogen Signale dadurch zu übertragen, daß sie zu einem Zeitpunkt
lediglich die Ausgabe eines unter den internen Schaltern ausgewählten
Schalters weiterleitet.
Indem darüberhinaus zur Angabe des Sensortyps verwendete, spezielle
Daten als Information, die einen Kanal eines der internen Schalter identifi
ziert, von der Eingabe/Ausgabeeinheit über die Übertragungsleitung zur
Übertragung digitaler Daten zu der zentralen Steuereinheit übertragen
werden, kann die zentrale Steuereinheit identifizieren, welcher der Sensoren
das analoge Signal erzeugt hat.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Übertragungsleitung zur Über
tragung digitaler Daten eine Duplexübertragungsleitung ist, um zwischen der
Eingabe/Ausgabeeinheit und der zentralen Steuereinheit sowohl Daten als
auch Empfangsbestätigungen für die Daten auszutauschen.
Als Folge ist es möglich, Daten von der Eingabe/Ausgabeeinheit zu der
zentralen Steuereinheit und umgekehrt mit einer einzigen Duplexübertra
gungsleitung zu übertragen, was eine Verringerung der Zahl der Über
tragungsleitungen zwischen der Eingabe/Ausgabeeinheit und der zentralen
Steuereinheit und somit eine Reduzierung der Größe sowie der Kosten der
Kommunikationssteuervorrichtung ermöglicht.
Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die zentrale Steuereinheit
umfaßt: einen A/D-Wandler, der mit der Übertragungsleitung zur Über
tragung analoger Daten verbunden ist, ein Register zum Speichern digitaler
Daten, welche aus der Umwandlung durch den A/D-Wandler resultieren,
und ein Verarbeitungsmittel zum Verarbeiten aus dem Register ausgelesener
digitaler Daten, wobei der A/D-Wandler dazu verwendet wird, von
Anschlüssen kommende eingegebene analoge Signale sequentiell ein Signal
nach dem anderen in digitale Daten umzuwandeln, und bei Aktivierung eines
der internen Schalter nach Maßgabe einer von der zentralen Steuereinheit
herausgegebenen Anforderung die Eingabe/Ausgabeeinheit ein Signal über
trägt, um dem Verarbeitungsmittel zu gestatten, Daten aus dem Register
auszulesen, nachdem eine Zeit, die eine Spannung eines Eingabesignals
benötigt, um als analoges Signal hinreichend anzusteigen, und eine Zeit, die
der A/D-Wandler benötigt, um eingegebene analoge Signale aller Anschlüsse
in digitale Daten umzuwandeln, verstrichen sind.
Bei Aktivierung eines der internen Schalter nach Maßgabe einer seitens der
zentralen Steuereinheit veranlaßten Anforderung überträgt die Eingabe/Aus
gabeeinheit ein Signal, um dem Verarbeitungsmittel zu gestatten, Daten aus
dem Register auszulesen, nachdem eine Zeit, die eine Spannung eines von
einem Sensor erzeugten Signals benötigt, um als Analogsignal hinreichend
anzusteigen, und eine Zeit, die der A/D-Wandler benötigt, um Eingabesi
gnale aller Anschlüsse in digitale Daten umzuwandeln, verstrichen sind. Als
Folge ist es möglich, einen exakten Wert eines von jedem der Sensoren, die
mit der Eingabe/Ausgabeeinheit verbunden sind, erzeugten analogen Signals
als digitale Daten einzulesen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 ein einfaches Blockdiagramm, das den Aufbau einer erfin
dungsgemäßen Kommunikationssteuervorrichtung darstellt,
Fig. 2 einen Schaltplan, der in näherer Einzelheit eine Eingabe/Aus
gabeeinheit zeigt, die bei der in Fig. 1 gezeigten Kommunika
tionssteuervorrichtung eingesetzt ist,
Fig. 3 das Format eines Datenblocks,
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das die Hauptkomponenten zeigt, aus
denen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kommunikationssteuervorrichtung aufgebaut ist, und
Fig. 5 einen Zeitablaufplan von Operationen, die von der in Fig. 4
gezeigten Kommunikationssteuervorrichtung ausgeführt
werden.
In Fig. 1 erkennt man, daß die Kommunikationssteuervorrichtung eine Ein
gabe/Ausgabeeinheit 2, eine zentrale Steuereinheit 3 sowie Eingabe/Aus
gabeleitungen A1, B1 und B2 umfaßt, welche die Eingabe/Ausgabeeinheit
2 mit der zentralen Steuereinheit 3 verbinden. Die Eingabe/Ausgabeleitun
gen A1, B1 und B2 werden zur Übertragung von zwischen der Eingabe/Aus
gabeeinheit 2 und der zentralen Steuereinheit 3 ausgetauschten Daten
verwendet. In der zentralen Steuereinheit 3 laufen Verarbeitungsvorgänge
zur Ausführung einer Laststeuerung auf Grundlage von Daten ab, welche sie
über die Eingabe/Ausgabeleitungen A1, B1 und B2 erhält. Ein Betriebs
schalter 4 sowie Sensoren 8 und 9 sind an die Eingabeseite der Eingabe/-
Ausgabeeinheit 2 angeschlossen. Dagegen sind Lasten, wie etwa ein
Aktuator, an die Ausgabeseite der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 angeschlossen.
Die Eingabe/Ausgabeleitungen B1 und B2 bilden jeweils eine Übertragungs
leitung zur Übertragung digitaler Daten, während die Eingabe/Ausgabelei
tung A1 eine Übertragungsleitung zur Übertragung eines analogen Signals
bildet.
Wenn ein analoges Signal übertragen wird, werden über die für digitale
Datenübertragungen verwendete Übertragungsleitung B1 Daten übertragen,
welche einen Kanal des analogen Signals angeben.
Die Last kann ein Motor 5 sein, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Solenoidspule
eines elektromagnetischen Ventils oder auch eine Anzeigelampe.
Die Eingabe/Ausgabeleitung B1 wird zur Übertragung von Daten von der
Eingabe/Ausgabeeinheit 2 zu der zentralen Steuereinheit 3 und zur
Übertragung einer Bestätigung des Empfangs der Daten durch die zentrale
Steuereinheit 3 von der zentralen Steuereinheit 3 zu der Eingabe/Aus
gabeeinheit 2 verwendet. In ähnlicher Weise wird auch die Eingabe/Aus
gabeleitung B2 zur Übertragung von Daten von der zentralen Steuereinheit
3 zu der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 und zur Übertragung einer Bestätigung
des Empfangs der Daten durch die Eingabe/Ausgabeeinheit 2 von der
Eingabe/Ausgabeeinheit 2 zu der zentralen Steuereinheit 3 verwendet.
Da die Eingabe/Ausgabeleitungen B1 und B2 vorgesehen sind, ist es
möglich, eine Kollision der von der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 zu der
zentralen Steuereinheit 3 übertragenen Daten mit den von der zentralen
Steuereinheit 3 zu der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 übertragenen Daten zu
vermeiden. Es ist außerdem möglich, eine Kollision zwischen übertragenen
Daten und einer Empfangsbestätigung für die übertragenen Daten zu ver
meiden. Während die zentrale Steuereinheit 3 Daten über eine der Eingabe/
Ausgabeleitungen, etwa die Eingabe/Ausgabeleitung B1, überträgt, kann die
Einheit 3 zudem andere Daten empfangen, die ihr über die andere Eingabe/
Ausgabeleitung B2 übermittelt werden.
Als nächstes wird die Betriebsweise der Kommunikationssteuervorrichtung
erläutert.
Es sei angenommen, daß der Betriebsschalter 4 beispielsweise eines
Kassettenrecorders eingeschaltet wird. In diesem Fall wird ein den Ein
schaltzustand des Betriebsschalters 4 angebendes Zustandserfassungssignal
von einer Schnittstellenschaltung (IF) 21 der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 an
ein in der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 verwendetes Bussteuerorgan (BC) 23
geliefert. Das Bussteuerorgan 23 wandelt das Zustandserfassungssignal in
einen im voraus festgelegten Datenblock um und liefert den Datenblock über
eine Eingabe/Ausgabetreiberschaltung (DRa) 24 an die Eingabe/Aus
gabeleitung B1.
In der zentralen Steuereinheit 3 wird der von der Eingabe/Ausgabeleitung B1
kommende Datenblock von einer Eingabe/Ausgabetreiberschaltung (DRc) 34
empfangen und sodann an ein Bussteuerorgan (BC) 33 geliefert. Das Bus
steuerorgan 33 nimmt an dem eingehenden Datenblock eine Paritätsprüfung
vor. Wenn kein Paritätsfehler festgestellt wird, wird das Zustandserfas
sungssignal wieder aus dem Datenblock extrahiert, und Daten zur Bestäti
gung des Empfangs des Zustandserfassungssignals werden in einen im
voraus festgelegten Datenblock umgewandelt. Dieser Bestätigungsdaten
block wird sodann über die Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 34 an die
Eingabe/Ausgabeleitung B1 ausgegeben.
In der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 wird der von der Eingabe/Ausgabeleitung
B1 kommende Bestätigungsdatenblock von der Eingabe/Ausgabetreiber
schaltung 24 entgegengenommen und sodann an das Bussteuerorgan 23
geliefert. Das Bussteuerorgan 23 extrahiert schließlich die Empfangs
bestätigungsdaten aus dem Bestätigungsdatenblock, um die Beendigung der
Datenübertragung zu überprüfen.
In der Zwischenzeit führt ein in der zentralen Steuereinheit 3 eingesetzter
Mikroprozessor (MC) 31 Verarbeitungsvorgänge durch, um basierend auf
dem ihm über das Bussteuerorgan 33 gelieferten Zustandserfassungssignal
eine Operation zum Antrieb des Motors 5 zu steuern, wobei er ein Antriebs
steuersignal an das Bussteuerorgan 33 ausgibt.
Das Bussteuerorgan 33 wandelt das Antriebssteuersignal in einen im voraus
festgelegten Datenblock um und gibt den Datenblock über eine Eingabe/
Ausgabetreiberschaltung (DRd) 35 an die Eingabe/Ausgabeleitung B2 aus.
In der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 wird der von der Eingabe/Ausgabeleitung
B2 kommende Datenblock von einer Eingabe/Ausgabetreiberschaltung (DRb)
25 entgegengenommen und sodann an das Bussteuerorgan 23 geliefert.
Das Bussteuerorgan 23 nimmt an dem eingehenden Datenblock eine Pari
tätsprüfung vor. Wenn kein Paritätsfehler festgestellt wird, wird das
Antriebssteuersignal aus dem Datenblock extrahiert, und Daten zur
Bestätigung des Empfangs des Antriebssteuersignals werden in einen im
voraus festgelegten Bestätigungsdatenblock umgewandelt. Dieser Bestäti
gungsdatenblock wird dann über die Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 25
an die Eingabe/Ausgabeleitung B2 ausgegeben.
In der zentralen Steuereinheit 3 wird der von der Eingabe/Ausgabeleitung B2
kommende Bestätigungsdatenblock von der Eingabe/Ausgabetreiberschal
tung 35 entgegengenommen und sodann an das Bussteuerorgan 33 gelie
fert. Das Bussteuerorgan 33 extrahiert schließlich die Empfangsbestäti
gungsdaten aus dem Bestätigungsdatenblock, um die Beendigung der
Datenübertragung zu überprüfen.
Das in der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 verwendete Bussteuerorgan 23 steuert
dann eine Treiberschaltung (DRm) 22 an, die wiederum eine Last, wie den
Motor 5, nach Maßgabe des Antriebssteuersignals antreibt.
Es sei nun angenommen, daß der Sensor 8 ein Lenkradwinkelsensor ist und
der Sensor 9 ein Temperatursensor ist. Die Sensoren 8 und 9 erzeugen
jeweils ein analoges Signal. Die von den Sensoren 8 und 9 erzeugten ana
logen Signale werden Schaltern (SW) 28 und 29 zugeführt, die in einer
Analogschaltereinheit (ASW) 26 in der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 ange
ordnet sind. Bei der in Fig. 1 gezeigten Kommunikationssteuervorrichtung
umfaßt die Analogschaltereinheit 26 lediglich die beiden darin angeordneten
Schalter 28 und 29. Es versteht sich, daß die Analogschaltereinheit 26 auch
drei oder mehr Schalter umfassen kann.
Es folgt nun eine Beschreibung der Operationen zum Einschalten des
Schalters 28 und Zuführen des von dem Sensor 8, der mit dem Schalter 28
verbunden ist, erzeugten analogen Signals zu einem in der zentralen
Steuereinheit 3 verwendeten A/D-Wandler 32.
Zunächst gibt das in der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 verwendete Bussteu
erorgan 23 einen Befehl an die Analogschaltereinheit 26 zum Öffnen der
Schalter 28 und 29 aus, wodurch die Schalter 28 und 29 in einen
geöffneten Zustand gebracht werden. Sodann gibt das Bussteuerorgan 23
Daten, die angeben, daß der Schalter 28 geschlossen wurde, und Daten, die
den Typ des mit dem Schalter 28 verbundenen Sensors 8 angeben, mittels
der Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 24 an die Eingabe/Ausgabeleitung B1
(eine der Übertragungsleitungen zur Übertragung digitaler Daten) aus.
Das in der zentralen Steuereinheit 3 verwendete Bussteuerorgan 33 erhält
die Daten von der Eingabe/Ausgabeleitung B1 über die Eingabe/Aus
gabetreiberschaltung 34 und schließt einen als Gegenpart zum Schalter 28
dienenden Schalter 38, nachdem es den Schalter 38 und einen Schalter 39
in einen offenen Zustand gebracht hat.
Nach Schließen des Schalters 38 gibt das Bussteuerorgan eine Bestätigung
des Empfangs der Daten, die angeben, daß der Schalter 28 geschlossen
wurde, mittels der Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 35 an die Eingabe/Aus
gabeleitung B2, die andere Übertragungsleitung zur Übertragung digitaler
Daten, aus.
Das in der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 eingesetzte Bussteuerorgan 23 erhält
die Bestätigung des Empfangs der Daten, die angeben, daß der Schalter 28
geschlossen wurde, von der Eingabe/Ausgabeleitung B2 über die Eingabe/
Ausgabetreiberschaltung 25 und bringt den Schalter 28 in einen ge
schlossenen Zustand, womit die Operation der Übertragung der Daten, die
angeben, daß der Schalter 28 geschlossen wurde, beendet wird.
Während sich der Schalter 28 in dem geschlossenen Zustand befindet, wird
das von dem Sensor 8 erzeugte analoge Signal dem A/D-Wandler 32 über
einen Weg zugeführt, der den in der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 enthaltenen
Schalter 28, die Eingabe/Ausgabeleitung A1 zur Übertragung analoger Daten
und den in der zentralen Steuereinheit 3 enthaltenen Schalter 38 umfaßt.
Die gleichen Operationen werden durchgeführt, wenn der in der Eingabe/
Ausgabeeinheit 2 enthaltene Schalter 29 geschlossen wird.
Es ist zu beachten, daß das in der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 enthaltene
Bussteuerorgan 23 die Schalter 28 und 29 abwechselnd in vorbestimmten
Intervallen in einen geschlossenen Zustand bringt.
Die aus der A/D-Wandlung resultierenden digitalen Daten, die den Lenkrad
winkel oder die erfaßte Temperatur repräsentieren, werden seitens des
Mikrocomputers 31 als Basis verwendet, um Verarbeitungsabläufe zur
Ausführung verschiedener Arten der Steuerung vorzunehmen. Die zentrale
Steuereinheit 3 überträgt dann über die Eingabe/Ausgabeleitung B2 Daten
zur Laststeuerung an die Eingabe/Ausgabeeinheit 2.
Wenn über die Eingabe/Ausgabeleitung A1 ein analoges Signal übertragen
wird, werden über die Eingabe/Ausgabeleitung B1 zur digitalen Datenüber
tragung Daten übertragen, welche den Typ des das analoge Signal
erzeugenden Sensors angeben. Somit ist es nicht notwendig, A/D-Wandler
32 unter Eingabeeinheiten physikalisch aufzuteilen. Im Ergebnis ist es
lediglich notwendig, ein analoges Signal, das über die zur analogen
Signalübertragung bestimmte Eingabe/Ausgabeleitung A1 übertragen wird,
in der zentralen Steuereinheit 3 in digitale Daten umzuwandeln und die
digitalen Daten in einem Speicher des als Steuermittel dienenden Mikrocom
puters 31 abzuspeichern, indem dieser die digitalen Daten mit dem Typ des
Sensors verknüpft, was eine kompakte Kommunikationssteuervorrichtung
bei reduzierten Kosten ermöglicht. Wenn darüber hinaus ein neuer Sensor,
der ein analoges Signal erzeugt, hinzugefügt wird, sind keine Arbeiten mehr
erforderlich, um für diesen neuen Sensor einen weiteren A/D-Wandler
nachzurüsten.
Fig. 2 ist ein erläuternder Schaltplan, der die Eingabe/Ausgabeeinheit 2 in
näherer Einzelheit zeigt. Es ist zu beachten, daß die Figur hauptsächlich das
Bussteuerorgan 23 und die Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 24 zeigt. Die
Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 25, die mit der gleichen Konfiguration wie
die Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 24 ausgeführt ist, ist in dieser Figur
nicht gezeigt.
In Fig. 2 erkennt man, daß das Bussteuerorgan 23 eine Datenblock
umwandlungsschaltung 6h, eine UND-Schaltung 6a, eine ODER-Schaltung
6r, eine NICHT-Schaltung 6n sowie vier Tristate-Puffer 6x, 6y, 6z und 6w
umfaßt.
Vier Ausgangssignalleitungen der vier Tristate-Puffer 6x, 6y, 6z und 6w
sind mit den Basen von vier Transistoren Q1, Q2, Q3 und Q4 verbunden,
die in der Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 24 angeordnet sind. Die
Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 24 ist eine Totempfahl-Treiberschaltung,
bei der die Transistoren Q2 und Q3 abgeschaltet sind, wenn die Transisto
ren Q1 und Q4 eingeschaltet sind. Wenn die Transistoren Q1 und Q4
ausgeschaltet sind, sind dagegen die Transistoren Q2 und Q3 eingeschaltet.
Die Eingabe/Ausgabeleitung B1 ist von einem Paar von Drähten gebildet.
Einer der Drähte ist an einen Verbindungspunkt zwischen den Transistoren
Q1 und Q2 und über einen Widerstand an einen Plus-Eingangsanschluß
eines Vergleichers CP angeschlossen. Der andere Draht ist dagegen an
einen Verbindungspunkt zwischen den Transistoren Q3 und Q4 und über
einen Widerstand an einen Minus-Eingangsanschluß des Vergleichers CP
angeschlossen. Eine Signalausgabe des Vergleichers CP wird der in dem
Bussteuerorgan 23 enthaltenen Datenblockumwandlungsschaltung 6h
zugeführt.
Die Datenblockumwandlungsschaltung 6h wandelt ein von der Schnitt
stellenschaltung 21 kommendes Signal, etwa ein Zustandserfassungssignal,
in einen im voraus festgelegten Datenblock um und gibt den Datenblock
über einen OUT1-Anschluß aus. Ein IDL1-Anschluß der Datenblock
umwandlungsschaltung 6h befindet sich zu diesem Zeitpunkt auf einem
L-Pegel.
Die Datenblockumwandlungsschaltung 6h erhält von dem Vergleicher CP
über einen IN1-Anschluß einen Datenblock, wobei sie an dem eingehenden
Datenblock eine Paritätsprüfung vornimmt. Sodann werden die Daten zur
Bestätigung des Empfangs des Datenblocks aus dem Datenblock extrahiert.
Zusätzlich liefert die Datenblockumwandlungsschaltung 6h in vorbestimm
ten Intervallen über einen EN-Anschluß ein Wählsignal an einen in der
Analogschaltereinheit 26 enthaltenen Decoder (DEC) 27.
Fig. 3 ist eine erläuternde Darstellung des Formats eines in den Bussteuer
organen 23 und 33 erzeugten und über die Eingabe/Ausgabeleitungen B1
und B2 übertragenen Datenblocks. Man erkennt in dieser Figur, daß der
Datenblock aus 16 Bit aufgebaut ist. Ein Startbit am Kopf des Datenblocks
ist 1 Bit lang und stets auf den L-Pegel eingestellt.
Ein dem Startbit folgendes Datenadreßbit ist ebenfalls 1 Bit lang. Ein auf
den L-Pegel eingestelltes Datenadreßbit gibt einen an einen höheren
Anschluß zu liefernden Datenblock an. Dagegen gibt ein auf einen H-Pegel
eingestelltes Datenadreßbit einen Datenblock an, der an einen niedrigeren
Anschluß zu liefern ist.
Ein dem Datenadreßbit folgendes Funktionsadreßbit ist ebenfalls 1 Bit lang.
Ein auf den L-Pegel eingestelltes Funktionsadreßbit gibt einen Datenblock
an, der einem analogen Signal zugehörig ist. Dagegen gibt ein auf den
H-Pegel eingestelltes Funktionsadreßbit einen Datenblock für digitale Daten an.
Dies bedeutet, daß bei Übertragung von Daten, die den Kanal eines ana
logen Signals angeben, das Funktionsadreßbit auf den L-Pegel eingestellt ist.
In anderen Fällen als der Übertragung von Daten, die den Kanal eines
analogen Signals angeben, ist das Funktionsadreßbit auf den H-Pegel
eingestellt.
Ein dem Funktionsadreßbit folgender Datenbereich ist 8 Bit lang. Der Da
tenbereich wird zur Registrierung von Daten verwendet, die ein Zustands
erfassungssignal oder ein Antriebssteuersignal repräsentieren. Mit anderen
Worten repräsentieren aus dem Datenbereich extrahierte Daten ein
Zustandserfassungssignal oder ein Antriebssteuersignal.
Die Bussteuerorgane 23 und 33 erhalten Daten parallel und führen die Daten
einem Schieberegister zu, um sie in serielle Daten umzuwandeln. Die
seriellen Daten können dann in dem Datenbereich aufgenommen werden.
Ein dem Datenbereich folgendes Paritätsbit ist 1 Bit lang. Der Wert des
Paritätsbits repräsentiert die Parität des Rests des Datenblocks von dem
Datenadreßbit bis zu dem Datenbereich.
Ein dem Paritätsbit folgendes Stoppbit ist ebenfalls 1 Bit lang. Das Stoppbit
ist stets auf den H-Pegel eingestellt.
Bestätigungsbits, die dem Stoppbit folgen, sind 2 Bit lang. Die Bestätigungs
bits werden verwendet, um Daten zur Empfangsbestätigung aufzunehmen.
Mit anderen Worten repräsentieren aus den Bestätigungsbits extrahierte
Daten eine Empfangsbestätigung für übermittelte Daten. Es kann auch
lediglich eines der Bestätigungsbits zur Angabe der Gültigkeit des Empfangs
verwendet werden. Um es im Detail auszuführen, gibt der L-Pegel dieses
Bits an, daß seitens des Bussteuerorgans des Kommunikationspartners ein
Datenblock ohne Fehler empfangen wurde oder daß der empfangene Daten
block gültig ist. Andererseits gibt der H-Pegel dieses Bits an, daß seitens
des Bussteuerorgans des Kommunikationspartners ein Datenblock mit einem
erfaßten Fehler empfangen wurde oder daß der empfangene Datenblock
ungültig ist.
Ein den Bestätigungsbits folgendes Endbit ist ebenfalls 1 Bit lang. Es ist
stets auf den H-Pegel eingestellt und ist das letzte Bit des Datenblocks.
Es ist zu beachten, daß die in Fig. 2 gezeigte Datenblockumwandlungs
schaltung 6h auch aus Logikschaltkreisen (Hardware) aufgebaut sein kann.
Das Bussteuerorgan 23 umfaßt ferner einen OUT2-Anschluß, einen
IDL2-Anschluß sowie einen IN2-Anschluß (alle nicht in den Figuren gezeigt), die
ähnliche Funktionen wie der OUT1-Anschluß, der IDL1-Anschluß und der
IN1-Anschluß besitzen, die zuvor erläutert wurden. Außerdem umfaßt das
Bussteuerorgan 23 eine UND-Schaltung 7a, eine ODER-Schaltung 7r, eine
NICHT-Schaltung 7n und vier Tristate-Puffer 7x, 7y, 7z und 7w (ebenfalls
alle nicht in den Figuren gezeigt), die die gleichen Funktionen wie die
UND-Schaltung 6a, die ODER-Schaltung 6r, die NICHT-Schaltung 6n und die vier
Tristate-Puffer 6x, 6y, 6z und 6w besitzen, welche zuvor erläutert wurden.
Der IN2-Anschluß und die Ausgänge der Tristate-Puffer 7x, 7y, 7z und 7w
sind mit der Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 25 verbunden, welche die
gleiche Konfiguration wie die Eingabe/Ausgabetreiberschaltung 24 aufweist,
mit der der IN1-Anschluß und die Ausgänge der Tristate-Puffer 6x, 6y, 6z
und 6w verbunden sind.
Das in der zentralen Steuereinheit 3 verwendete Bussteuerorgan 33 kann
mit der gleichen Konfiguration wie das in Fig. 2 gezeigte Bussteuerorgan 23
der Eingabe/Ausgabeeinheit 2 ausgeführt sein.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das wesentliche Komponenten eines weiteren
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kommunikationssteuervor
richtung zeigt.
Man erkennt in Fig. 4 eine Kommunikationssteuervorrichtung 40, welche
drei Eingabe/Ausgabeeinheiten 41, 42 und 43, eine zentrale Steuereinheit
50, einen einzelnen digitalen Bus 61, der als Duplex-Übertragungsleitung zur
Übertragung digitaler Daten in beiden Richtungen verwendet wird, sowie
einen einzelnen analogen Bus 62 umfaßt, welcher als Übertragungsleitung
zur Übertragung analoger Daten verwendet wird.
Die Eingabe/Ausgabeeinheiten 41, 42 und 43 sind über Anschlüsse D1, D2
und D3 an den digitalen Bus 61 angeschlossen. In ähnlicher Weise sind die
Eingabe/Ausgabeeinheiten 41, 42 und 43 über Anschlüsse AX1, AX2 und
AX3 an den analogen Bus 62 angeschlossen.
Die Eingabe/Ausgabeeinheiten 41, 42 und 43 umfassen jeweils eine analoge
Schaltereinheit 44, einen Decoder 45 sowie eine integrierte Kommunika
tionsschaltung (Kommunikations-IC) 46. Die analoge Schaltereinheit 44 ist
aus Schaltern für acht Kanäle aufgebaut und schließt einen der Schalter der
acht Kanäle, der ihr durch einen Code mitgeteilt wird, welcher ihr von dem
Decoder 45 geliefert wird.
Desweiteren umfaßt die in der Eingabe/Ausgabeeinheit 41 eingesetzte
analoge Schaltereinheit 44 Eingangsanschlüsse 0C bis 7C, die mit einer
Vielzahl Sensoren S10 bis S17 verbunden sind. Ein analoges Signal, das
von einem der Sensoren erzeugt wird, der mit einem geschlossenen Schalter
der analogen Schaltereinheit 44 verbunden ist, wird über den Anschluß
AXI, den analogen Bus 62 und einen Anschluß A0 an der zentralen
Steuereinheit 50 zu letzterer übertragen.
Anzumerken ist, daß die Sensoren S10 bis S17 von Sensoren gebildet sind,
die mit Verstreichen der Zeit jeweils eine allmähliche, langsame Ausgangs
signaländerung zeigen. Beispiele für die Sensoren S10 bis S17 sind
Wassertemperatursensoren, Atmosphärendrucksensoren und Einlaßlufttem
peratursensoren.
Die Kommunikations-IC 46 erhält einen Code, der einen Kanal identifiziert
und von der zentralen Steuereinheit 50 über einen Anschluß D0 an der
zentralen Steuereinheit 50, den digitalen Bus 61 und den Anschluß D1
übertragen wird, und liefert den Code an den Decoder 45. Die Kommu
nikations-IC 46 gibt außerdem Daten an den digitalen Bus 61 aus, die
angeben, daß ein Sensorsignal eingelesen werden kann.
Die Eingabe/Ausgabeeinheiten 42 und 43 entsprechen der Eingabe/Aus
gabeeinheit 41, mit der Ausnahme, daß die Eingangsanschlüsse 0C bis 7C
der analogen Schaltereinheit 44 im Fall der Eingabe/Ausgabeeinheit 42 mit
anderen Sensoren S20 bis S27 und im Fall der Eingabe/Ausgabeeinheit 43
mit wieder anderen Sensoren S30 bis S37 verbunden sind.
Die zentrale Steuereinheit 50 umfaßt einen A/D-Wandler 51, der an den
analogen Bus 62 zur Übertragung analoger Daten angeschlossen ist, eine
Registereinheit 52 zum Speichern digitaler Daten, welche aus der Analog/Di
gital-Wandlung des A/D-Wandlers 51 resultieren, eine zentrale Ver
arbeitungseinheit (CPU) 53 zur Verarbeitung digitaler Daten, welche von der
Registereinheit 52 eingelesen werden, eine RAM-Einheit 54 sowie eine
Kommunikations-IC 55.
Der A/D-Wandler 51 weist typischerweise sechs Eingangsanschlüsse A/D0
bis A/D5 auf, die jeweils für einen Kanal vorgesehen sind. Die Eingangs
anschlüsse A/D0 bis A/D4 sind mit Sensoren SM1 bis SM5 verbunden. Die
Sensoren SM1 bis SM5 bilden jeweils einen Sensor, der mit Verstreichen
der Zeit eine schnelle Änderung zeigt, oder einen für Hochgeschwindigkeits
verarbeitung, wie etwa Zündung und Kraftstoffeinspritzung, verwendeten
Sensor. Es ist der Eingangsanschluß A/D5, der den A/D-Wandler 51 über
den Anschluß A0 mit dem analogen Bus 62 verbindet.
Beispiele für die Sensoren SM1 bis SM5 sind Potentiometer für ABS-Daten,
Drosselsensoren oder Klopfsensoren, die bei Hochgeschwindigkeitsver
arbeitung eingesetzt werden. Von den Sensoren SM1 bis SM5 erzeugte
analoge Signale werden dem A/D-Wandler 51 zugeführt.
Der A/D-Wandler 51 wandelt die den Eingangsanschlüssen A/D0 bis A/D5
zugeführten analogen Signale in digitale Daten um, und zwar ein Signal
nach dem anderen, indem er die Eingangsanschlüsse A/D0 bis A/D5 sequen
tiell abfragt, und speichert die digitalen Daten in der Registereinheit 52.
Die Registereinheit 52 umfaßt Register R1 bis R6 zum temporären Speichern
der digitalen Daten, die aus der Analog-Digital-Wandlung der den Eingangs
anschlüssen A/D0 bis A/D5 zugeführten analogen Signale resultieren. Die
in der Registereinheit 52 gespeicherten digitalen Daten werden der CPU 53
zugeführt, um in der RAM-Einheit 54 gespeichert zu werden oder um durch
die CPU 53 verarbeitet zu werden. Die CPU 53 führt auf Grundlage eines im
voraus bereitgestellten Programms die Steuerung des gesamten Betriebs
ablaufs der Kommunikationssteuervorrichtung 40 durch.
Die Kommunikations-IC 55 überträgt über den digitalen Bus 61 an jede der
Eingabe/Ausgabeeinheiten 41, 42 und 43 einen Code, welcher einen Kanal
der jeweiligen Schaltereinheit 44 identifiziert, und erhält Daten, die angeben,
daß ein Sensorsignal von den Eingabe/Ausgabeeinheiten 41, 42 und 43
eingegeben werden kann. Die Daten, die angeben, daß ein Sensorsignal von
den Eingabe/Ausgabeeinheiten 41, 42, 43 eingegeben werden kann, werden
zur CPU 53 weitergeleitet, die dann in der Registereinheit 52 zeitweilig
gespeicherte digitale Daten des Sensorsignals einliest und die digitalen
Daten verarbeitet oder die digitalen Daten in der RAM-Einheit 54 ab
speichert.
Als nächstes wird anhand der Fig. 5 der Informationsaustausch zwischen
der zentralen Steuereinheit 50 und den Eingabe/Ausgabeeinheiten 41 bis 43
erläutert. Die in Fig. 5 gezeigten Zeitabläufe stellen eine von der CPU 53
ausgeführte Operation dar, in deren Rahmen einer der Schalter in der
analogen Schaltereinheit 44 ausgewählt wird, eine Analog/Digital-Wandlung
vorgenommen wird, um das von dem Sensor, der mit dem ausgewählten
Schalter verbunden ist, erzeugte analoge Signal in digitale Daten umzuwan
deln, sowie ein Vorgang der Speicherung der digitalen Daten in der
Registereinheit 52 erfolgt.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel sei davon ausgegangen, daß die in der
zentralen Steuereinheit 50 eingesetzte CPU 53 digitale Daten als Befehl
ausgibt, der eine Dateneingabe von dem mit der Eingabe/Ausgabeeinheit 41
verbundenen Sensor S13 verlangt. In diesem Fall wandelt die Kommunika
tions-IC 55 den Datenanforderungsbefehl in einen Code um, der denjenigen
Schalter in der analogen Schaltereinheit 44 identifiziert, der mit dem Sensor
S13 verbunden ist, und überträgt die diesen Code repräsentierenden
digitalen Daten über den digitalen Bus 61 zu der Eingabe/Ausgabeeinheit
41.
Die in der Eingabe/Ausgabeeinheit 41 enthaltene Kommunikations-IC 46
erhält den Code von dem digitalen Bus 61, woraufhin die analoge Schalter
einheit 44 betätigt wird, indem über den Decoder 45 derjenige ihrer Schalter
für den Kanal #3 ausgewählt wird, der dem Sensor S13 entspricht. Zu
beachten ist, daß der Kanal #3 in Fig. 5 durch die Notation Nch bezeichnet
ist.
Da der Schalter für den Kanal #3 mit dem Sensor S13 verbunden ist, wird
zu dem Zeitpunkt, wenn die analoge Schaltereinheit 44 den Schalter
auswählt, das von dem Sensor S13 erzeugte analoge Signal über den
analogen Bus 62 direkt zum Eingangsanschluß A/D5 des A/D-Wandlers 51
geliefert.
Sodann überträgt die Kommunikations-IC 46 an die Kommunikations-IC 55
Daten, die angeben, daß das von dem Sensor S13 erzeugte analoge Signal
eingegeben werden kann, und zwar nachdem eine Zeit, die die Spannung
des Sensorsignals benötigt, um als Analogsignal hinreichend anzusteigen,
und eine Zeit, die der A/D-Wandler 51 benötigt, um Eingangssignale
sämtlicher Eingangsanschlüsse A/D0 bis A/D5 in einem Abfragedurchlauf
in digitale Daten umzuwandeln, verstrichen sind.
Der Kommunikations-IC 55 leitet die Daten, die angeben, daß das von dem
Sensor S13 erzeugte analoge Signal eingegeben werden kann, an die CPU
53 weiter. Nach Erhalt dieser Daten läßt die CPU 53 den A/D-Wandler 51
das von dem Sensor S13 an den Eingangsanschluß des A/D5 gelieferte
analoge Signal in digitale Daten umwandeln und läßt die Registereinheit 52
die digitalen Daten in deren Register R6 abspeichern.
Als Folge kann das analoge Signal mit einem hohen Grad an Genauigkeit
erfaßt werden, da die Zeit, die vergeht, bis die Spannung des Sensorsignals
als analoges Signal hinreichend angestiegen ist, und die Zeit, die vergeht,
bis der A/D-Wandler 51 das analoge Signal in digitale Daten umgewandelt
hat, zumindest einmal seit der Auswahl des Kanals verstrichen sind, bevor
die CPU 53 das Ergebnis der Umwandlung ausliest.
Wie zuvor beschrieben, kann bei der erfindungsgemäßen Kommunikations
steuervorrichtung ein genauer Wert eines analogen Signals, das von
irgendeinem mit einer der Eingabe/Ausgabeeinheiten verbundenen Sensor
erzeugt wird, als digitales Signal eingelesen werden, da die Eingabe/Aus
gabeeinheit Daten überträgt, die angeben, daß das von dem Sensor erzeug
te analoge Signal aus der Registereinheit an die zentrale Steuereinheit
ausgelesen werden kann, nachdem die Zeit, die die Spannung des Sensor
signals benötigt, um als analoges Signal hinreichend anzusteigen, und die
Zeit, die der A/D-Wandler benötigt, um die Eingangssignale sämtlicher seiner
Eingangsanschlüsse in digitale Daten umzuwandeln, verstrichen sind. Die
erfindungsgemäße Kommunikationssteuervorrichtung kann an einem Fahr
zeug angebracht werden und als Kommunikationssteuervorrichtung für das
Fahrzeug verwendet werden. In diesem Fall kann die Spannung der
Fahrzeugbatterie als an die Kommunikationssteuervorrichtung anzulegende
Energieversorgungsspannung Vc benutzt werden.
Die erläuterten Ausführungsformen sind nicht mehr als Realisierungsbei
spiele der Erfindung, die deswegen nicht in einem beschränkenden Sinn zu
verstehen sind. Es versteht sich, daß der Umfang der Erfindung nicht auf
diese Ausführungsformen beschränkt ist.
Wenn bei der Erfindung ein analoges Signal von der Eingabe/Ausgabeeinheit
über eine zur analogen Signalübertragung bestimmte Eingabe/Ausgabelei
tung an die zentrale Steuereinheit übermittelt wird, werden Daten, die einen
Kanal des analogen Signals angeben, ebenfalls von der Eingabe/Ausgabeein
heit über eine andere, zur digitalen Datenübertragung bestimmte Eingabe/Aus
gabeleitung an die zentrale Steuereinheit übermittelt. Es ist daher nicht
notwendig, A/D-Wandler unter Eingabeeinheiten physikalisch aufzuteilen.
Als Folge ist es lediglich notwendig, das analoge Signal, das über die zur
analogen Signalübertragung bestimmte Eingabe/Ausgabeleitung übertragen
wird, in der zentralen Steuereinheit in digitale Daten umzuwandeln, was es
ermöglicht, die Kommunikationssteuervorrichtung kompakt zu machen und
ihre Kosten zu reduzieren. Wenn außerdem ein neuer Sensor hinzugefügt
wird, der ebenfalls ein analoges Signal erzeugt, sind keine Arbeiten mehr
erforderlich, um für diesen Sensor einen neuen A/D-Wandler zu installieren.
Desweiteren ist es bei der Erfindung möglich, eine Kollision der von der
Eingabe/Ausgabeeinheit zu der zentralen Steuereinheit übertragenen Daten
mit Daten zu vermeiden, die von der zentralen Steuereinheit zu der
Eingabe/Ausgabeeinheit übertragen werden. Ferner ist es möglich, eine
Kollision zwischen übertragenen Daten und einer Empfangsbestätigung für
die übertragenen Daten zu vermeiden. Zudem ist die zentrale Steuereinheit
in der Lage, während sie Daten über eine der Eingabe/Ausgabeleitungen
überträgt, andere Daten zu empfangen, die ihr über eine andere der
Eingabe/Ausgabeleitungen übermittelt werden.
Überdies wird bei der Erfindung ein Signal, das es einem in der zentralen
Steuereinheit verwendeten Verarbeitungsmittel erlaubt, Daten von einem
Register einzulesen, solange nicht an die zentrale Steuereinheit übermittelt,
bis die Zeit, die die Spannung eines Sensorsignals benötigt, um als analoges
Signal hinreichend anzusteigen, und die Zeit, die der in der zentralen
Steuereinheit verwendete A/D-Wandler benötigt, um die Eingangssignale
aller seiner Eingangsanschlüsse in digitale Daten umzuwandeln, verstrichen
ist, wodurch ein genauer Wert für ein analoges Signal, das von einem mit
einer Eingabe/Ausgabeeinheit verbundenen Sensor erzeugt wird, als
digitales Signal eingelesen werden kann.
Claims (4)
1. Kommunikationssteuervorrichtung, umfassend:
Eingabe/Ausgabeleitungen (A1, B1, B2) zur Verbindung einer Eingabe/Ausgabeeinheit (2) und einer zentralen Steuereinheit (3) miteinander,
wobei die zentrale Steuereinheit (3) dazu verwendet wird, den Prozeß einer Laststeuerung auf Grundlage von Eingabedaten durch zuführen, welche von den Eingabe/Ausgabeleitungen (A1, B1, B2) kommen, und mit einem A/D-Wandlungsmittel (32) versehen ist und
wobei die Eingabe/Ausgabeeinheit (2) eingabeseitig mit einer Mehrzahl von Sensoren (8, 9) verbunden ist und ausgabeseitig mit Lasten (5), etwa Aktuatoren, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingabe/Ausgabeleitungen (A1, B1, B2) eine Über tragungsleitung (B1, B2) zur Übertragung digitaler Daten und eine Übertragungsleitung (A1) zur Übertragung analoger Daten umfassen,
daß die Eingabe/Ausgabeeinheit (2) mit einem Bussteuermittel (23) versehen ist, um bei der Übertragung analoger Daten spezielle Daten, die einen Sensortyp der analogen Daten angeben, über die Übertragungsleitung (B1, B2) zur Übertragung digitaler Daten zu übertragen, und
daß die zentrale Steuereinheit (3) mit einem Steuermittel (31) versehen ist, um erhaltene analoge Daten unter Zuordnung der analogen Daten zu dem Sensortyp der analogen Daten zu speichern.
Eingabe/Ausgabeleitungen (A1, B1, B2) zur Verbindung einer Eingabe/Ausgabeeinheit (2) und einer zentralen Steuereinheit (3) miteinander,
wobei die zentrale Steuereinheit (3) dazu verwendet wird, den Prozeß einer Laststeuerung auf Grundlage von Eingabedaten durch zuführen, welche von den Eingabe/Ausgabeleitungen (A1, B1, B2) kommen, und mit einem A/D-Wandlungsmittel (32) versehen ist und
wobei die Eingabe/Ausgabeeinheit (2) eingabeseitig mit einer Mehrzahl von Sensoren (8, 9) verbunden ist und ausgabeseitig mit Lasten (5), etwa Aktuatoren, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingabe/Ausgabeleitungen (A1, B1, B2) eine Über tragungsleitung (B1, B2) zur Übertragung digitaler Daten und eine Übertragungsleitung (A1) zur Übertragung analoger Daten umfassen,
daß die Eingabe/Ausgabeeinheit (2) mit einem Bussteuermittel (23) versehen ist, um bei der Übertragung analoger Daten spezielle Daten, die einen Sensortyp der analogen Daten angeben, über die Übertragungsleitung (B1, B2) zur Übertragung digitaler Daten zu übertragen, und
daß die zentrale Steuereinheit (3) mit einem Steuermittel (31) versehen ist, um erhaltene analoge Daten unter Zuordnung der analogen Daten zu dem Sensortyp der analogen Daten zu speichern.
2. Kommunikationssteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingabe/Ausgabeeinheit (2) mit internen Schaltern (28, 29) versehen ist, um Stücke von durch die gleiche Mehrzahl der Sensoren (8, 9) erzeugten analogen Daten stückweise zu schalten, wobei eine Ausgangsseite der internen Schalter (28, 29) mit der Übertragungsleitung (A1) zur Übertragung analoger Daten verbunden ist, und
daß die den Sensortyp der analogen Daten angebenden speziellen Daten Informationen sind, welche einen Kanal eines der internen Schalter (28, 29) identifizieren.
daß die Eingabe/Ausgabeeinheit (2) mit internen Schaltern (28, 29) versehen ist, um Stücke von durch die gleiche Mehrzahl der Sensoren (8, 9) erzeugten analogen Daten stückweise zu schalten, wobei eine Ausgangsseite der internen Schalter (28, 29) mit der Übertragungsleitung (A1) zur Übertragung analoger Daten verbunden ist, und
daß die den Sensortyp der analogen Daten angebenden speziellen Daten Informationen sind, welche einen Kanal eines der internen Schalter (28, 29) identifizieren.
3. Kommunikationssteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung (B1, B2) zur Über
tragung digitaler Daten eine Duplexübertragungsleitung ist, um
zwischen der Eingabe/Ausgabeeinheit (2) und der zentralen Steuer
einheit (3) sowohl Daten als auch Empfangsbestätigungen für die
Daten auszutauschen.
4. Kommunikationssteuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinheit (50) umfaßt:
- - einen A/D-Wandler (51), der mit der Übertragungsleitung (62) zur Übertragung analoger Daten verbunden ist,
- - ein Register (52) zum Speichern digitaler Daten, welche aus der Umwandlung durch den A/D-Wandler (51) resultieren, und
- - ein Verarbeitungsmittel (53) zum Verarbeiten aus dem Register
(52) ausgelesener digitaler Daten,
wobei
der A/D-Wandler (51) dazu verwendet wird, von Anschlüssen kommende eingegebene analoge Signale sequentiell ein Signal nach dem anderen in digitale Daten umzuwandeln, und
bei Aktivierung eines der internen Schalter (S10-S17, S20-S27, S30-S37) nach Maßgabe einer von der zentralen Steuereinheit (50) herausgegebenen Anforderung die Eingabe/Ausgabeeinheit (41, 42, 43) ein Signal überträgt, um dem Verarbeitungsmittel (53) zu gestatten, Daten aus dem Register (51) auszulesen, nachdem eine Zeit, die eine Spannung eines Eingabesignals benötigt, um als analoges Signal hinreichend anzusteigen, und eine Zeit, die der A/D-Wandler (51) benötigt, um eingegebene analoge Signale aller Anschlüsse in digitale Daten umzuwandeln, verstrichen sind.
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